再生醫(yī)學(xué)和組織工程中的干細(xì)胞療法

干細(xì)胞療法是將新的成體干細(xì)胞引入受損組織以治療疾病或損傷。任何存在組織退化的疾病都可能成為干細(xì)胞療法的潛在候選者：阿爾茨海默病、帕金森病、脊髓損傷、心臟病、嚴(yán)重?zé)齻?a href="http://www.bmfwz.cn/yiyong/6616.html" target="_blank" rel="noreferrer noopener">糖尿病。干細(xì)胞可用于修復(fù)或替換受損神經(jīng)元（再生脊髓），修復(fù)受損器官，如肝臟和胰腺。

干細(xì)胞移植 (SCT) 是現(xiàn)在優(yōu)先于骨髓移植 (BMT) 使用的術(shù)語。干細(xì)胞的潛在用途包括恢復(fù)血細(xì)胞生成、用于組織修復(fù)的治療性克隆、和癌癥治療。

干細(xì)胞用于基礎(chǔ)研究，以闡明人類發(fā)育過程中發(fā)生的復(fù)雜事件，并了解癌癥的分子基礎(chǔ)、基因控制的分子機(jī)制。干細(xì)胞可以提供特定的細(xì)胞類型（多能干細(xì)胞）來測試新藥，并減少動(dòng)物試驗(yàn)。本文總結(jié)了干細(xì)胞療法的演變，以突出其重要性和進(jìn)一步研究。

干細(xì)胞療法

在當(dāng)代生物醫(yī)學(xué)研究中，最有前途、最令人興奮、最近興起的醫(yī)學(xué)科學(xué)分支受到越來越多的關(guān)注，人們的興趣也越來越大，它是干細(xì)胞療法（stem cell technology），它結(jié)合了細(xì)胞生物學(xué)家、遺傳學(xué)家和臨床醫(yī)生的努力。干細(xì)胞在硬化癥、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、1型糖尿病、帕金森病、阿爾茨海默病、心臟病（心肌梗塞、充血性心力衰竭）、燒傷、骨關(guān)節(jié)炎、網(wǎng)球肘、肩周炎、肌肉萎縮癥、先天性疾病、皮膚病。可以測試新藥對(duì)干細(xì)胞產(chǎn)生的組織的安全性和有效性在體外，無需在動(dòng)物身上進(jìn)行測試，從而加快藥物開發(fā)^[1-4]。

干細(xì)胞本質(zhì)上是人體的組成部分。干細(xì)胞是一種未分化的空白細(xì)胞或前體細(xì)胞，具有不斷分裂（自我更新）和分化（發(fā)育）成任何種類的細(xì)胞/組織（如皮膚、肌肉或神經(jīng)細(xì)胞等）的能力。在身體的不同部位發(fā)揮多種功能。干細(xì)胞具有生成用于移植的新健康組織以及再生或修復(fù)患病或受損細(xì)胞以及衰老細(xì)胞的非凡能力和潛力，可用于干細(xì)胞治療或再生醫(yī)學(xué)和組織工程。干細(xì)胞具有構(gòu)建人體每個(gè)組織的能力，因此在未來的治療用途上具有巨大潛力^[3]。

干細(xì)胞的來源

再生醫(yī)學(xué)是一個(gè)新興的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，涉及對(duì)因疾病、外傷或先天性缺陷而受損的人體（或動(dòng)物）細(xì)胞、組織或器官進(jìn)行替換、改造或再生，以恢復(fù)或建立正常功能的過程。干細(xì)胞研究日新月異——生物體如何從單細(xì)胞發(fā)育而來？健康細(xì)胞如何替代成年生物體中受損的細(xì)胞？

干細(xì)胞有多種來源。胚胎干細(xì)胞來自三到五天大的人類胚胎，幾乎可以在體內(nèi)產(chǎn)生任何其他類型的細(xì)胞，因此被稱為多能干細(xì)胞。成體（非胚胎）干細(xì)胞來自體內(nèi)發(fā)育的組織和器官，并且具有誤導(dǎo)性的名稱，因?yàn)樗鼈円泊嬖谟趮雰汉蛢和校恍迯?fù)和替換同一區(qū)域受損的組織。

例如，造血干細(xì)胞是一種在骨髓中發(fā)現(xiàn)的成體干細(xì)胞（可以制造新的紅細(xì)胞、白細(xì)胞和其他血細(xì)胞），已被用作骨髓移植（干細(xì)胞移植）來治療某些類型的癌癥。

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC) 可以分化為體內(nèi)所有類型的特化細(xì)胞。它們是通過對(duì)成體干細(xì)胞進(jìn)行基因重編程而產(chǎn)生的，因此它們的行為類似于胚胎干細(xì)胞。來自臍帶血和羊水的干細(xì)胞（圍產(chǎn)期干細(xì)胞）具有轉(zhuǎn)變?yōu)樘鼗?xì)胞的能力^[5-7]。和其他血細(xì)胞）已被用作骨髓移植（干細(xì)胞移植）來治療某些類型的癌癥。成體干細(xì)胞不能像胚胎干細(xì)胞那樣分化成許多其他類型的細(xì)胞。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC) 可以分化為體內(nèi)所有類型的

干細(xì)胞的種類

有不同類型的干細(xì)胞在體內(nèi)發(fā)揮不同的作用。據(jù)說受精卵是全能干細(xì)胞。它有可能產(chǎn)生構(gòu)成胚胎和胎盤的所有類型的細(xì)胞和組織，以及所有胚胎后組織和器官（例如胚胎）。

多能干細(xì)胞是胚胎全能干細(xì)胞的后代，在出生后約4天發(fā)育受精，并可以分化成除全能干細(xì)胞和胎盤外的任何細(xì)胞類型。這些細(xì)胞可以重建生物體的大部分組織，但不是所有組織。（例如來自囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞）。多能干細(xì)胞是多能干細(xì)胞的后代，是特定組織中特化細(xì)胞的前身。它們可以分化成密切相關(guān)的細(xì)胞家族的多個(gè)特化細(xì)胞。

例如，造血干細(xì)胞主要存在于骨髓中，可產(chǎn)生所有血細(xì)胞（紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板）。寡能干細(xì)胞能夠分化成少數(shù)細(xì)胞（例如淋巴樣細(xì)胞）。單能干細(xì)胞只能沿一種譜系分化（僅產(chǎn)生一種細(xì)胞類型），但具有自我更新的特性，這使它們有別于非干細(xì)胞（例如肌肉干細(xì)胞、心臟干細(xì)胞）^[5-7]。

多能胚胎干細(xì)胞來源于受精后5至8天發(fā)育中的胚胎胚泡的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。多能干細(xì)胞存在于發(fā)育中的原腸胚或源自多能干細(xì)胞，并且僅限于產(chǎn)生其各自胚層的細(xì)胞^[5]。

獨(dú)立于受精卵的干細(xì)胞可以通過稱為治療性克隆的技術(shù)產(chǎn)生，也稱為體細(xì)胞核移植。在這種技術(shù)中，包含遺傳物質(zhì)的細(xì)胞核從未受精卵中取出，供體細(xì)胞的細(xì)胞核也被取出。然后將這個(gè)供體細(xì)胞核注射到卵子中，取代被移除的細(xì)胞核，這個(gè)過程稱為核移植，胚泡階段從發(fā)育中的卵子形成。這個(gè)過程產(chǎn)生了一系列與供體細(xì)胞在遺傳上相同的干細(xì)胞。 

最明確和最廣泛使用的干細(xì)胞治療是造血（或血液）干細(xì)胞移植。一些骨骼、皮膚和角膜損傷和疾病可以通過移植或植入組織來治療。干細(xì)胞的所有其他應(yīng)用尚未在臨床試驗(yàn)中得到證實(shí)，應(yīng)被視為高度實(shí)驗(yàn)性的 ^[8,9]。

結(jié)論

干細(xì)胞療法有可能為人類面臨的一些最具挑戰(zhàn)性的醫(yī)學(xué)問題找到解決方案，并影響整個(gè)醫(yī)療保健領(lǐng)域。再生醫(yī)學(xué)正在穩(wěn)步發(fā)展和成熟。

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